Вести Науки: последние открытия, тенденции и мифы в области науки и техники.

Эволюция опередила технический прогресс: у насекомых нашли зубчатую передачу

  • Автор  Татьяна Тиора
  • 13.09.2013 23:20
Эволюция опередила технический прогресс: у насекомых нашли зубчатую передачу

 

В задних ногах обыкновенного подскакивающего насекомого обнаружили встроенную зубчатую передачу, которая позволяет крошечным существам подпрыгивать с поразительной скоростью.

 

Никогда ранее ничего подобного не находили ни в одном живом существе. Это открытие говорит о том, что природе часто удается превзойти наш технический прогресс. В этом случае эволюция на много опередила людей.

 

«Мы всегда думаем о зубчатом колесе, как человеческом изобретении - оно знакомо нам из устройства велосипедов и автомобилей, но никогда оно у нас не ассоциировалось с животными», - сказал Малькольм Берроуз (Malcolm Burrows), нейробиолог и биомеханик из Кембриджского университета в Великобритании. «Это очень простое и изящное решение, отсутствие которого могло стать невероятной проблемой».

 

Распространенные в Северной Америке и Европе прыгающие насекомые рода Issus не могут летать, но они способны подпрыгивать с впечатляющей мощностью и скоростью, отталкиваясь двумя задними ногами. Барроуз говорит, что они могут разгоняться быстрее, чем Ferrari.

 

В отличие от кузнечиков, чьи ноги расположены по бокам туловища, ноги Issus лежат под его телом. Это создает проблемы. Кузнечик может оттолкнуться одной ногой и продолжить прыжки в прямом направлении. Если так поступит долгоносик, он будет вращаться вокруг оси своего тела.

 

Но у этого насекомого задние ноги двигаются с замечательной координацией.

 

Чтобы лучше понять, как это работает, Берроуз и его коллега Грегори Саттона сняли высокоскоростное видео с частотой до 30 000 кадров в секунду, где запечатлели прыгающих нимф-личинок.

 

Запись показала, что две задние ноги насекомого постоянно перемещаются с интервалом 30 микросекунд друг от друга. Микросекунда это одна миллионная доля секунды. Чтобы один нервный импульс достиг мышцы в ногах животного, требуется значительно больше времени, чем 30 микросекунд.

 

Так как нервная система реагирует не достаточно быстро, чтобы синхронизировать движения задних ног, насекомые разработали механическое решение. Крупный план высокоскоростного изображения показал зубчатые колеса на каждой задней лапе с около десятком зубцов, которые сцепляются, как сообщили исследователи в журнале «Science».

 

«Их зубчатая передача удивительно похожа на то, что мы строим», - сказал Берроуз. «Насекомые, очевидно, развили этот механизм многие миллионы лет назад, а мы лишь сравнительно недавно его обнаружили».

 

Шестерни стали неожиданным открытием у насекомых, говорит Рональд Хой (Ronald Hoy), нейробиолог из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк. Эволюция ловко придумывает удивительные решения для всех видов сложных проблем.

 

«Полагаю, это говорит о том, что под солнцем нет ничего нового», - сказал Хой. «Если вы внимательно присмотритесь к царству животных, то найдете аналог всему, что мы смогли придумать».

 

Подготовлено по материалам news.discovery.com




Главной целью проекта является распространение научных знаний в современной и доступной форме. Наша команда опытных журналистов стремится к популяризации научного подхода к окружающей действительности и предлагает Вам ознакомиться с последними открытиями, тенденциями и мифами в области астрономии, биологии, медицины, физики, психологии и прикладных наук. Все права на материалы, находящиеся на сайте "Вести Науки", охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта, гиперссылка (hyperlink) на VestiNauki.ru обязательна. ©VestiNauki.ru 2011-13

Top Desktop version